An Experimental Study on Flow control around Foil with Coanda effect

콴다효과를 이용한 익 주위의 유동제어에 관한 실험적 연구

The flow around a foil with water jet was investigated using the two-frame PIV(CACTUS 3.1) system. After separation, unsteady recirculation & reattachment region was shown a result at reading edge. Separation area was decreased to 1/3 more by waterjet system with coanda effect. Angle of attack and water jet velocity was a variable in the experiment. Each parameters was controlled to $0^{\circ}\sim35^{\circ}$ and $0[m/s]\sim9.2[m/s]$. The separation of flow appearanced at first when the angle of attack is $17^{\circ}\sim18^{\circ}$, However, according to grew up of velocity, beginning of the separation was delayed. In this experiment, vortex and separation region was disappeared by blown when each parameters are low level, and separation controlled more certainly.

물제트분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 업자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_e=6.0261\times10^4$에서 영각 (a) 을 $0^{\circ}\sim35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물제트분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s] 의 2 가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인 (unsteady) 재순환 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과 (Coanda effect)를 갖는 물제트분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. 물분사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}\sim18^{\circ}$부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물제트분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}\sim21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유통관측을 통해 알 수 있었다. 유통계측을 통해 익의 후연부 (trailing edge) 에서 생성되었던 와 (vortex, eddy) 가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를 수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.